Prendiamo un'auto col lunotto verticale: la Panda
Immaginiamo di seguire una particella di aria che passa sul tetto della Panda. Quando arriva al bordo superiore del lunotto, si stacca e prosegue dritta (semplificando molto, più o meno è così).
Tutta la zona del posteriore del'auto, quindi, sarà in depressione, ovvero risucchiata. Come possiamo immaginare, questo causa resistenza all'avanzamento: è come se l'auto fosse tirata da dietro. E' lo stesso motivo per cui le auto a tre volumi spesso hanno velocità massime e consumi autostradali migliori rispetto alle versioni a 2 volumi: si riduce l'area di "aspirazione" posteriore, detta area di base.
Di seguito, ecco il confrotno tra Alfa 156 e 147: come si vede, la coda della 156 ha un andamento più progressivo, scende dolcemente, e la coda ha un'area più piccola rispetto alla 147,. che invece è proprio "tagliata" di netto (o quasi). Infatti la 156 ha velocità di punta appena superiori.
L'aria che passa sopra un'auto a 2 volumi, però, teoricamente fila via dritta e non succede altro. Invece far scorrere l'aria sopra il lunotto e il bagagliaio crea una forza che è diretta verso l'alto e verso dietro: crea quindi portanza (dannosa perché tende a sollevare il posteriore dell'auto) e resistenza; la soluzione a 2 volumi, invece, crea solo resistenza (più o meno). Complessivamente la resistenza dell'auto a 3v, comunque, è abbastanza inferiore a quella di un'auto a 2v e studiando attentamente la forma del lunotto delle auto a 3 volumi si riesce a diminuire la portanza, ovvero la forza verso l'alto, a livelli accettabili. Altrimenti si usa il nolder (per ora teniamolo in standby).
Allora sorge spontaneo un dubbio: perché non inclunare di più il lunotto nelle auto a 2 volumi? Tanto, si sarebbe portati a pensare, male non farà.
In effetti sperimentalmente si è visto che partendo da un lunotto verticale (diciamo, per comodità, inclinato a zero gradi) e aumentando piano piano l'angolo di inclinazione, all'inizio...non succede quasi nulla....poi, mentre ci avviciniamo a circa 30°, la resistenza cambia...eccome se cambia, ma aumenta, e non di poco! Se andiamo ancora oltre, a circa 45° si ha un picco di resistenza di notevole entità, che poi crolla andando poco oltre, e superati i 50-55° per cominciare a diminuire, come ci si aspetterebbe, oltre questa soglia.
Che è successo? E' successo che non basta vedere, come abbiamo fatto sin'ora, l'auto di profilo. L'auto è un oggetto tridimensionale, l'aria che ci sta intorno pure: non si possono fare troppi ragionamenti su un oggetto in due dimensioni! Infatti...ecco che succede. Nell'immagine allegata vedrete che si formano due vortici, molto concentrati e molto forti, proprio nello spigolo di incrocio tra tetto, fiancata e lunotto. Aerodinamicamente si dice che la vorticità immessa nel campo equivale ad un'azione di resistenza sul corpo, tanto più forte quanto la vorticità è forte e concentrata. Qui si formano due vortici fortissimi e concentrati, avremo resistenza altissima.
Per angoli troppo piccoli i vortici non si formano, nascono quasi all'improvviso intorno a 30-40°, hanno un picco, poi crollano abbastanza velocemente.
La cosa più divertente è che la natura, infida e bastarda, fa sì che non solo questi vortici creino resistenza (già negativa di suo) ma anche portanza: l'auto viene sollevata e tirata da dietro, molto forte! La quadratura del cerchio...solo di verso sbagliato!
Infatti se ci fate caso oggi le auto hanno o la coda tagliata di netto oppure che scende dolcemente. Vie di mezzo? Abbandonate negli anni '70, quando ci si rese conto del casino che creavano.
Ecco un esempio: la Fiat Ritmo
Lunottone bello a 45°, resistenze enorme (lo spoiler in gomma sotto il vetro non serve a nulla). In buona e scelta compagnia, comunque: anche la Fiesta di quegli anni aveva lo stesso problema, comunque era un design generalizzato. E sbagliato.
Infatti le vetture di quel periodo avevano tutte Cx altissimi, più alti di quelle precedenti, cosa che lasciò perplessi visto che le auto erano effettivamente più curate sotto il profilo aerodinamico delle progenitrici, solo che avevano trascurato questo particolare, che tanto particolare non era, visto e considerata la sua influenza!
